package simplexes;

public class Simplexes {
    //tableau de coordonnées pour le simplex
    public static double tabsimplex[][];
    //coordonnées du baricentre
    public static double sumx=0;
    public static double sumy=0;
    //coordonnées du point de reflexion
    public static double xr=0;
    public static double yr=0;
    //coordonnées du point d'étirement
    public static double xe=0;
    public static double ye=0;
    //coordonnées du point de contraction
    public static double xc=0;
    public static double yc=0;
    //compteur d'itération
    public static int compt=0;

    public static void affichage1Ddouble(double tab[]) {
        //System.out.println("Affichage des valeurs de la fonction appliqués aux points du simplexe : ");

        for (int i = 0; i < tab.length; i++) {
            //System.out.println("Point n°" + i);
            System.out.print(tab[i] + " ");
            //System.out.println();
        }
        
        System.out.println();
    }

    public static void affichage2Ddouble(double tab[][]) {
        //System.out.println("Affichage des coordonnées des points du simplexe : ");

        for (int i = 0; i < tab.length; i++) {
            //System.out.println("Point n°" + i);
            for (int j = 0; j < tab[i].length; j++) {
                System.out.print(tab[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();
    }

    public static double rosenbrock(double x, double y) {
        return (((1 - x) * (1 - x)) + 100 * (y - (x * x)) * (y - (x * x)));
    }

    public static double[][] etape1(int nbdim) {
        //generation du simplexe de base           
        if (nbdim > -1) {
            double tabcoord[][] = new double[nbdim + 1][nbdim];
            for (int i = 0; i < nbdim + 1; i++) {
                for (int j = 0; j < nbdim; j++) {
                    if (i == j + 1) {
                        tabcoord[i][j] = 1; //si l'on veut un simplex régulier

                    } else {
                        tabcoord[i][j] = 0;
                    }
                }
            }
            return tabcoord;
        } else {
            return null;
        }
    }

    public static void etape2() {
        //renvoi du tableau de valeurs des points + trier les deux tableaux
        double tabres[] = new double[tabsimplex.length];
        //calcul des résultats de la fonctions appliqués aux points du simplex
        for (int i = 0; i < tabsimplex.length; i++) {
            if (tabsimplex[i].length == 2) {                
                tabres[i] = rosenbrock(tabsimplex[i][0], tabsimplex[i][1]);
            }
        }
        affichage1Ddouble(tabres);
        //trier les tableaux
        int compt=0;
        while(compt<2){
            compt=0;
            for(int i=0; i<tabres.length-1;i++){
                if(tabres[i]>tabres[i+1]){
                    double tabtemp[]=new double[tabsimplex[i].length];
                    double temp=0;
                    //copie des valeurs de la ligne à modifier dans un tableau temporaire + remplacement des valeurs
                    for(int j=0;j<tabtemp.length;j++){
                        tabtemp[j]=tabsimplex[i][j];
                        tabsimplex[i][j]=tabsimplex[i+1][j];
                        tabsimplex[i+1][j]=tabtemp[j];
                    }
                    temp=tabres[i];
                    tabres[i]=tabres[i+1];
                    tabres[i+1]=temp;                    
                }
                else{
                    compt++;                    
                }
            }
        }/*
        System.out.println("Tableau de valeur classé");
        affichage1Ddouble(tabres);
        System.out.println("Tableau trié dans l'ordre croissant");
        affichage2Ddouble(tabsimplex);*/
    }

    public static void etape3() {
        //calcul des coordonnées du baricentre
        sumx=0;
        sumy=0;
        for(int i=0; i<tabsimplex.length-1;i++){
                sumx=sumx+tabsimplex[i][0];
                sumy=sumy+tabsimplex[i][1];
        }
        sumx=sumx/(tabsimplex.length-1);
        sumy=sumy/(tabsimplex.length-1);
        System.out.println("Coordonnées du baricentre : x="+sumx+" y="+sumy);
    }

    public static void etape4() {
        //calcul du point de reflexion
        xr=sumx+(sumx-tabsimplex[tabsimplex.length-1][0]);
        yr=sumy+(sumy-tabsimplex[tabsimplex.length-1][1]);
        System.out.println("Coordonnées du point de reflexion : x="+xr+" y="+yr);
    }

    public static void etape5et6() {
        //test en vue de déterminer la position des points
        if(rosenbrock(xr,yr)<rosenbrock(tabsimplex[tabsimplex.length-2][0],tabsimplex[tabsimplex.length-2][1])){
            //calcul du point d'etirement
            xe=sumx+2*(sumx-tabsimplex[tabsimplex.length-1][0]);
            ye=sumy+2*(sumy-tabsimplex[tabsimplex.length-1][1]);
            System.out.println("Coordonnées du point d'étirement : x="+xe+" y="+ye);
            if(rosenbrock(xe,ye)<rosenbrock(xr,yr)){
                tabsimplex[tabsimplex.length-1][0]=xe;
                tabsimplex[tabsimplex.length-1][1]=ye;
            }
            else{
                tabsimplex[tabsimplex.length-1][0]=xr;
                tabsimplex[tabsimplex.length-1][1]=yr;
            }
            enchainementetapes();
        }
        else{
            //calcul du point de contraction            
            xc=tabsimplex[tabsimplex.length-1][0]+(0.5)*(sumx-tabsimplex[tabsimplex.length-1][0]);
            yc=tabsimplex[tabsimplex.length-1][1]+(0.5)*(sumy-tabsimplex[tabsimplex.length-1][1]);
            System.out.println("Coordonnées du point de contraction : x="+xc+" y="+yc);
            if(rosenbrock(xc,yc)<=rosenbrock(tabsimplex[tabsimplex.length-2][0],tabsimplex[tabsimplex.length-2][1])){
                tabsimplex[tabsimplex.length-1][0]=xc;
                tabsimplex[tabsimplex.length-1][1]=yc;
                enchainementetapes();
            }
            else{
                //affichage2Ddouble(tabsimplex); 
                //System.out.println("ETAPE7");
                etape7();
            }
        }
    }

    public static void etape7() {
        //Homothétie
        for(int i=1;i<tabsimplex.length;i++){
            tabsimplex[i][0]=tabsimplex[0][0]+(0.5)*(tabsimplex[i][0]-tabsimplex[0][0]);
            tabsimplex[i][1]=tabsimplex[0][1]+(0.5)*(tabsimplex[i][1]-tabsimplex[0][1]);
        }
        //System.out.println("Nouveau tableau de simplex");
        //affichage2Ddouble(tabsimplex);  
        enchainementetapes();
    }

    public static void enchainementetapes(){
        System.out.println("Iteration "+compt);
        compt=compt+1;
        affichage2Ddouble(tabsimplex);
        //System.out.println("ETAPE2");
        etape2();
        //System.out.println("ETAPE3");
        etape3();
        //System.out.println("ETAPE4");
        etape4();
        //System.out.println("ETAPE5 et 6");
        etape5et6();      
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int nbdim = 2;
        tabsimplex = etape1(nbdim);
        /*
        tabsimplex=new double[3][2];
        tabsimplex[0][0]=100;
        tabsimplex[0][1]=110;
        tabsimplex[1][0]=12;
        tabsimplex[1][1]=5;
        tabsimplex[2][0]=3.5;
        tabsimplex[2][1]=2.5;*/
        enchainementetapes();
        
    }

}

//#use "ocalm.ml";;